人工重力があるとどのように作成します

空間に興味がない人でも、これまで宇宙旅行についての映画を見たり本で、そのような事柄について読みました。 ほとんどのこれらの人々のすべてを食べることに問題を持っていない、船、正常な睡眠の作品に行きます。 架空の - - 船人工重力を持っているこれは、これらのことを意味します。 観客のほとんどは非常に自然なものとしてそれを知覚し、実際にはこれは真実ではありません。

人工重力

だから我々は、さまざまな方法を適用することにより、重力私たちに馴染みの（どちらかの方向に）変更を呼び出します。 そして、これは実験のためだけでなく、フィクションの作品ではなく、非常に現実的な地上の状況では、最も頻繁に行われています。

理論的には、人工重力の作成は、ハードを見ていません。 たとえば、あなたは、より正確に、慣性を利用して、それを再作成することができ 、遠心力を。 このパワーの必要性は、昨日発生しませんでした - 人々は長期宇宙飛行の夢を見るようになったとして、それはすぐに起こりました。 空間での人工重力の作成は、それが可能無重力での時間の長さに起因する問題の多くを回避することになります。 宇宙飛行士が弱い筋肉を育てる、骨が少ない強くなります。 これらの条件の数ヶ月で旅行、あなたはいくつかの筋萎縮を得ることができます。

このように、今日の人工重力の作成-最重要の課題は、 宇宙探査 、この偉業なしでは不可能です。

資材

でも、唯一の物理学のカリキュラムのレベルを知っている人、その重力を理解して - 私たちの世界の基本的な法則の1を：すべてのボディは、相互の魅力/反発を経験し、互いに相互作用。 魅力のその力も大きく、体も大きいです。

非常に大規模なオブジェクト - 私たちの現実のための土地。 その周りのすべての単一のボディは惹か理由です。

米国の場合、これは意味する 重力の加速度、 平方毎秒9.8メートルに等しい通常グラムで測定されます。 これは、足元、我々がサポートを持っていなかった場合、我々は9.8メートルまで毎秒増加率で下落していることを意味します。

このように、重力のみによって、我々は、スタンド秋、食べて、飲んで、通常、どこ上部、下部理解することができます。 魅力が消えた場合は - 私たちは無重力になります。

自由落下 - 特にこの現象の宇宙飛行士に精通しているが、フローティングの状態にあるスペースに自分自身を見つけます。

理論的には、科学者は人工重力を作成する方法を知っています。 いくつかのテクニックがあります。

大きな塊

最も論理的なオプション-にする 宇宙船が 、それは人工重力を発生したことを非常に大きいです。 スペースには向きが失われることはありませんので、船では、あなたは、快適に感じることができます。

残念ながら、この方法は、現在の技術開発では現実的ではありません。 そのような施設を建設するにはあまりにも多くのリソースが必要です。 その回復のために必要なエネルギーの他に、信じられないほどの量。

加速

あなたが地球に等しいグラムを、到達したい場合は、私たちは船にフラット（platformoobraznuyu）の形を与え、それが所望の加速と面に垂直に移動するために取得する必要があると思われます。 このように、人工重力が得られ、 - 理想的。

しかし、現実ははるかに複雑です。

まず第一に、それは燃料の問題を検討する価値があります。 ステーションは絶えず加速しているために、あなたは、無停電電源装置を持っている必要があります。 エンジンが突然表示された場合でも、問題を処分していない、エネルギー保存則は力に残っています。

第二の問題は、一定の加速度のアイデアです。 私たちの知識と物理学の法則によると、あなたは無限に加速することができません。

飛行する - 絶えず加速しなければならないので、さらに、この輸送は、研究のミッションには適していません。 彼は彼も徐々にそれができないの周りに飛んで、惑星を探索するために停止することはできません - 加速する必要があります。

したがって、この人工重力がまだ私たちに利用可能でないことが明らかになりました。

カルーセル

誰もがカルーセル回転体にどのように影響するかを知っています。 したがって、この原理に従って人工重力デバイスは、最も現実的であると思われます。

カルーセル直径であることすべては、それが回転速度にほぼ等しい速度でそれから落ちる傾向があります。 それは身体の力が回転体の半径に沿って向けられていることが分かります。 これは、重力と非常によく似ています。

だから、それは円筒形状を有する、船を取ります。 この場合、それは、その軸を中心に回転する必要があります。 ちなみに、この原則に従って設計宇宙船、人工重力はSF映画にしばしば十分に実証されています。

長手方向軸、遠心力、物体の半径に対応する方向を軸筒状船。 結果として得られる加速度を算出するために地面に力を分割する必要があります。

物理学の人々はこれを見つける知ることは難しいことではありません：A =ω²R。

この式において、計算結果 - 加速度、最初の変数 - （秒あたりのラジアンで測定された）速度ノード、第二 - 半径。

我々はグラムに使用されているためこれによると、あなたは正確に結合する必要があり 角速度 と宇宙輸送の半径を。

この問題は、「Intersol」は「バビロン5は、」などの映画に点灯している「2001年宇宙の旅」など。 これらすべてのケースでは、地球の重力加速度に人工重力近いです。

どんなに良いアイデア、実現するのは非常に困難ではありません。

「カルーセル」の問題の方法

最も明白な問題は、「宇宙の旅」で強調表示されます。 半径「スペースキャリア」は、約8メートルです。 9.8の加速度を得るためには、回転は、売上高の約10.5毎分の割合で行われるべきです。

これらの値は、異なる強度の床効果から異なる距離にすることである「コリオリ効果を、」マニフェスト場合。 これは、角速度に依存します。

それは宇宙で人工重力が作成されていることが判明したが、体のあまりに急速な回転が内耳に問題につながります。 類似した - - 挑戦これは、順番に、不均衡、前庭系および他の問題を引き起こします。

この障壁の出現は、このモデルは非常に不幸であることを示しています。

あなたは私たちが小説「ワールド・リング」で行ったように、逆に行くことを試みることができます。 ここで船は、当社の軌道（約1.5億キロ）の半径に近い半径リングの形です。 このサイズで、回転速度は、コリオリの効果を無視するのに十分です。

私たちは、問題が解決されることを想定することができるが、それはそうではありません。 その軸周りの構造の総売上高が9日かかるという事実。 これは、負荷が高すぎることを示唆しています。 彼らは、持続的な設計するためには、利用できない、今日非常に強い材料を必要とします。 さらに、問題は、材料の量であり、直接のプロセスを構築します。

類似した被験者のゲームでは、映画「バビロン5」のように、これらの問題は何とか解決されます。それは十分な回転速度は、コリオリの効果は、このような船を作成するために、仮にことができ、重要ではありませんです。

しかし、これらの世界には欠点があります。 彼の名前 - 勢い。

船は、その軸を中心に回転し、巨大なジャイロスコープに変換されます。 ご存知のように、ジャイロオフ軸が起因して非常に困難であることを確認 角運動量。 量がシステムを残さないことが重要です。 これは、設定されたオブジェクトの方向を非常に困難になることを意味します。 しかし、このような問題を解決することができます。

アドレッシング

援助が来るとき宇宙ステーション上の人工重力が利用可能になる「オニールシリンダーを。」 この構築物を作製するために軸に沿って接続し、同一の円筒形の容器を必要とします。 彼らは、異なる方向に回転する必要があります。 このアセンブリの結果はゼロ角運動量であるため、船に必要な方向を与えることに問題があってはなりません。

可能であれば、船におよそ500メートルの半径を作る、それはそれが必要として正確に動作します。 この場合、空間での人工重力は非常に快適で、船や研究局で長時間のフライトに適しています。

宇宙エンジニア

人工重力を作成する方法、それはゲームのクリエイターに知られています。 しかし、重力のこのファンタジーの世界に - それは、与えられた方向の項目をスピードアップするために設計されたボディの相互の魅力が、直線的な力は、ではありません。 ここの魅力は、ソースをリダイレクトするとき、それが変更され、絶対的ではありません。

宇宙ステーションでの人工重力は特殊な発電機を使用して作成されます。 彼女は、共同回転均一と発電ゾーンを。 だから、発電した車両に巻き込まれ、現実の世界で、あなたは身体に魅了されるだろう。 しかし、ゲームの主人公は限りアクションは、デバイスの周囲を残していないとして分類されます。

現在までに、宇宙で人工重力、作成されたこのようなデバイスは、人類には使用できません。 しかし、白髪の開発者がそれについて夢をやめません。

球状の発電機

これは、機器のより現実的なバージョンです。 発電機の重力方向をインストールするとき。 これは、駅、惑星に等しくされる重力を作成することができます。

遠心分離機

地球上の今日、人工重力は、さまざまなデバイスで発見されました。 この力は重力の効果と同様、私たちが感じているので、それらは、慣性の上に、主に、基づいている - 体は、加速の原因が何であるかを区別しません。 例として：男は、慣性の効果を感じて、エレベーターで上昇します。 物理学者：エレベーターの上昇は、キャブの自由落下加速度の加速度に追加されます。 あなたがコックピット測定運動に戻り、「ゲイン」重量は通常の意味を返して、消えます。

科学者たちは長い間、人工重力に興味を持っています。 遠心分離機は、ほとんどの場合、これらの目的のために使用されています。 この方法は、宇宙船のため、だけでなく、人体への重力の影響を研究するために必要と地上局のためだけでなく、適しています。

で使用される、世界を探検...

重力の研究は宇宙から開始しますが、それは非常に地球科学です。 今日でも、この分野での成果は医学で、例えば、適用されています。 地球上で人工重力を作成することが可能であるかどうかを知ることは、あなたは運動とのまたは神経系の問題を治療するためにそれを使用することができます。 また、地球上の最初の場所に関与する力の研究。 これは、医師の焦点のまま宇宙飛行士が実験を行うことができます。 もう一つは、何人が緊急時に宇宙飛行士を助けることができる存在しない、宇宙で人工重力です。

心の中で完全な無重力を維持する、考慮に地球軌道衛星を取ることは不可能です。 これらのオブジェクトは、わずかな程度にもかかわらず、重力に影響を与えます。 重力の力は、このような場合には、微小重力と呼ばれます。 本当の重力は宇宙空間に一定速度で飛んで、マシンをテストしています。 しかし、人間の体には、違いを感じることはありません。

長引くジャンプ（天蓋が開く前）または放物線低下航空機の間であることができる無重力を経験します。 このような実験は、多くの場合、米国に置かれているが、気持ちはわずか40秒間続く平面上 - それは完全な調査のためには小さすぎます。

ソ連では1973年に、人工的な重力を作成することが可能であるかどうかを知ります。 そして、ちょうどそれを作成するだけでなく、何らかの方法で変更されません。 ドライディッピング、浸漬 - 重力の還元人工の顕著な例。 水の表面に緻密な膜を置くために必要な所望の効果を達成するために。 男は、それの上に配置されます。 体が水に浸漬され、本体の重量の下では、唯一頭がトップのままです。 このモデルは、海の特徴である低重力、でサポートされていないを示しています。

過重力 - 無重力反対方向の力の影響を感じるようにスペースに行く必要はありません。 離陸や宇宙船の着陸時には、遠心分離器の過負荷を感じることができるだけでなく、探検します。

重力の治療

影響を最小限に抑えるための努力で、人体への無重力の影響を含む重力物理学の研究。 しかし、この科学の成果の多くは、地球の役に立つと普通の住民もすることができます。

大きな期待の医師がミオパチーにおける筋肉の酵素の行動の研究に与えます。 これは、早期死亡につながる重大な疾患です。

健康な人の血液中の活発な身体活動は、酵素kreatinofosfokinazyを大量に受信した場合。 この現象の理由は、負荷は、それが「漏れ」というように、細胞膜に作用し、それは可能であるが、明確ではありません。 ミオパシーの患者は、負荷なしで同じ効果を得ます。 宇宙飛行士のための観察は、血液中の活性酵素の無重力送達に著しく減少することを示しています。 この知見は、浸漬の使用は、ミオパシーにつながる要因の負の影響を軽減することを示唆しています。 現在、動物実験を行いました。

特定の疾患の治療今日は、人工含む重力データの研究で得られた使用して行います。 例えば、未処理の脳性麻痺、脳卒中、負荷のアプリケーションを介してパーキンソンスーツ。 空気圧靴 - ほとんどのサポートのプラス効果の研究を完了しました。

火星に飛びますか？

最近の進歩の宇宙飛行士は、プロジェクトの現実に希望を与えます。 それは離れて、地球からの長期滞在で医療支援者の経験を持っています。 月、私たち自身よりも6倍小さい重力の力に多くの利点や研究ミッションをもたらしました。 火星へ - 今、宇宙飛行士や科学者が自分自身に新しい目標を設定しました。

道路に - あなたが目を覚ます前に、あなたは赤い惑星へのチケットのすべてを知っておく必要があり、彼は仕事の最初の段階で体を期待しています。 平均して、砂漠の惑星への道は一年の半分を取る - 約500日。 道路に依存しているだけでどこから助けを待って、唯一の自分の力を持っています。

ストレス、放射線、磁場の不在：弱体化させる力は、多くの要因になります。 生物にとって最も重要なテスト - 重力を変更します。 旅の人々は、重力の複数のレベルで「知り合い」。 主に、この過負荷離陸。 そして、 - 飛行中の無重力。 その後 - 。火星上の重力に、地球の少なくとも40％であり、その先にHypogravity、..

長いフライトでの無重力の負の影響に対処するには？ 人工重力の分野での開発は、近い将来にこの問題に対処するために役立つことが期待されています。 「コスモス-936」で移動したラットの実験では、このメソッドはすべての問題を解決していないことを示しています。

OSの経験は、それが生物についてはるかに有用であることが示されている各個々の宇宙飛行士のために必要な負荷を決定することができ、シミュレータの使用をもたらすことができます。

火星は研究者だけでなく飛ぶと考えられるが、だけでなく、赤い惑星に植民地を確立したい観光客に。 彼らにとって、少なくとも最初の時間、無重力にいるような感覚は、これらの条件での長期滞在の危険性についての理由の医師を上回ります。 しかし、数週間後に、宇宙船人工重力に構築する方法を見つけることができるようにすることが非常に重要である理由を彼らに助けを必要とします。

結果

どのような結論が空間に人工重力の作成について行うことができますか？

すべてみなさ選択肢の中で、現在のデザインを回転することはより現実的に見えます。 これは中空円筒ではありません - 船がしかし、物理法則の現在の理解の下で、それは、不可能です。 その中にあっアイデアの実現を妨げ重なっています。

コリオリ効果は有意な効果はありませんように加えて、船半径が十分に大きくなければなりません。

そのようなものを管理するには、それは船を制御することが可能になる、オニールは、上記シリンダーをとります。 この場合、チャンスはチーム重力の快適なレベルを確保する惑星間ミッションのためにこのような構造の使用を増加させます。

人類が現実に自分の夢を翻訳することができます前に、我々はフィクションの作品に物理法則の少しより現実的でより多くの知識を確認したいと思います。